JP2006330648A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面を帯電して露光することで静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを付着させて可視像化し用紙に転写するといった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置では、感光体ドラムを帯電する帯電装置として、コロナ放電を利用したコロトロン帯電装置やスコロトロン帯電装置が実用化されている。これらの装置では、コロナ放電部材として、例えば、細径の放電ワイヤを張設して高電圧を印加することでコロナ放電を発生させ、放電により生じたイオンにより感光体ドラム表面を帯電するようにしている。放電ワイヤに正極又は負極の高電圧を印加すると、空気中に浮遊する微粒子で逆極性に帯電したもの、例えば、トナー粒子や紙粉等の異物が放電ワイヤに引き寄せられて付着するようになる。そのため、放電ワイヤに高電圧を印加し続けると、付着した異物が蓄積して放電ワイヤが汚れていきコロナ放電が正常に行われなくなるといった問題がある。 As an electrophotographic image forming apparatus, for example, a photosensitive drum is used as an image carrier, the surface is charged and exposed to form an electrostatic latent image, and toner is attached to the electrostatic latent image. An image forming apparatus that forms a visible image and transfers the image onto a sheet is known. In such an image forming apparatus, a corotron charging device or a scorotron charging device using corona discharge has been put to practical use as a charging device for charging the photosensitive drum. In these apparatuses, as a corona discharge member, for example, a corona discharge is generated by stretching a thin discharge wire and applying a high voltage, and the surface of the photosensitive drum is charged by ions generated by the discharge. ing. When a positive or negative high voltage is applied to the discharge wire, particles charged in the opposite polarity with fine particles floating in the air, for example, foreign particles such as toner particles and paper dust are attracted to the discharge wire and become attached. Therefore, if a high voltage is continuously applied to the discharge wire, there is a problem that the adhered foreign matter accumulates and the discharge wire becomes dirty and corona discharge cannot be normally performed.
そこで、こうした問題点に対処するため、例えば、特許文献1では、コロナ放電ワイヤに電圧を印加する定電流電源、コロナ放電ワイヤの印加電圧を検出する手段及び清掃制御手段を備えた画像形成装置において、弾性に富む部材からなるA清掃部材及び研磨材からなるB清掃部材の2種類の異なる部材から構成する清掃部材を設け、清掃制御手段は印加電圧の変動幅が基準電圧変動幅を越えた場合には、コロナ放電ワイヤの劣化と判定しB清掃部材によりコロナ放電ワイヤの清掃を行ない、コロナ放電ワイヤの定期清掃時にはA清掃部材により清掃を行なう点が記載されている。
上述した特許文献では、画像形成処理中に印加電圧の検知を行い印加電圧の変動幅が大きいとコロナ放電ワイヤの清掃が行われるため、処理が中断する場合があり、その分利便性が悪くなるおそれがある。 In the above-mentioned patent documents, when the applied voltage is detected during the image forming process and the fluctuation range of the applied voltage is large, the corona discharge wire is cleaned, so the process may be interrupted, and the convenience is reduced accordingly. There is a fear.
そこで、本発明は、コロナ放電部材の清掃を画像形成処理に影響を与えることなく実施することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of cleaning a corona discharge member without affecting image forming processing.
本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、コロナ放電部材により前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の帯電表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像手段と、前記像担持体の表面に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記各手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記コロナ放電部材に付着した汚れを清掃する清掃手段と、前記コロナ放電部材に印加される放電電圧又は放電電流を検知する放電検知手段とを備え、前記制御手段は、前記コロナ放電部材に放電電圧を印加するとともに電圧印加の間の前記放電検知手段の検知信号に基づいて前記清掃手段による清掃を行うか否か判定する清掃判定制御手段と、前記清掃判定制御手段が清掃を行うと判定した場合に前記像担持体の回転停止中に前記清掃手段による清掃を行うとともに清掃後に前記清掃判定制御手段による判定を行う清掃動作制御手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記清掃判定制御手段は、所定のパラメータに基づいて定期的に行われることを特徴とする。さらに、前記清掃判定制御手段は、前記像担持体の回転停止中に行われることを特徴とする。 The image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier, a charging unit that charges the surface of the image carrier with a corona discharge member, and an exposure that forms an electrostatic latent image by exposing the charged surface of the image carrier. Means, developing means for attaching a toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier to visualize it, and transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the image carrier to a sheet And a cleaning means for cleaning dirt adhering to the corona discharge member in an image forming apparatus comprising: control means for controlling the rotation of the image carrier and controlling the means so as to form an image on a sheet; A discharge detection means for detecting a discharge voltage or a discharge current applied to the corona discharge member, and the control means applies a discharge voltage to the corona discharge member and detects the discharge detection means during voltage application. Trust And a cleaning determination control means for determining whether or not to perform cleaning by the cleaning means, and cleaning by the cleaning means while the rotation of the image carrier is stopped when the cleaning determination control means determines to perform cleaning. And cleaning operation control means for performing determination by the cleaning determination control means after cleaning. Further, the cleaning determination control means is periodically performed based on a predetermined parameter. Further, the cleaning determination control means is performed while the rotation of the image carrier is stopped.
上記のような構成を有することで、清掃判定制御手段により清掃を行うと判定された場合に、清掃動作制御手段は像担持体の回転停止中に清掃手段による清掃を行うので、画像形成処理中に清掃手段による清掃動作を行うことがなく、画像形成処理に影響を与えることがない。また、清掃判定制御手段は、コロナ放電部材に放電電圧を印加して放電検知手段の検知信号に基づいて判定を行うため、像担持体の回転動作を行うことなく判定を行うことができ、判定のタイミングを自由に設定することができる。また、清掃動作制御手段は、清掃を行った後再度清掃判定制御手段により判定を行って清掃効果を確認するため、清掃効果が認められてない場合にはコロナ放電部材の寿命が到来したと直ぐ判断することができ、コロナ放電部材の不良によるトラブルを未然に防止することができる。 With the above configuration, when the cleaning determination control unit determines that cleaning is performed, the cleaning operation control unit performs cleaning by the cleaning unit while the rotation of the image carrier is stopped. In addition, the cleaning operation by the cleaning means is not performed, and the image forming process is not affected. Further, since the cleaning determination control means applies the discharge voltage to the corona discharge member and makes the determination based on the detection signal of the discharge detection means, the determination can be made without performing the rotation operation of the image carrier. Can be set freely. Further, the cleaning operation control means performs the determination again by the cleaning determination control means after the cleaning, and confirms the cleaning effect. Therefore, when the cleaning effect is not recognized, the corona discharge member has reached the end of its life. Therefore, it is possible to prevent a trouble caused by a defective corona discharge member.
そして、清掃判定制御手段は、所定のパラメータ、例えば、画像形成処理した用紙の枚数、装置の稼働累積時間、時刻等に基づいて定期的に行うことで、画像形成処理に影響を与えることなくコロナ放電部材の清掃のタイミングを的確に設定することができる。また、清掃判定制御手段を像担持体の回転停止中に実行するようにすれば、画像形成処理と切り離してコロナ放電部材の清掃に関する処理を行うことができ、画像形成処理が影響を受けることがなくなる。 Then, the cleaning determination control means periodically performs the corona based on the predetermined parameters, for example, the number of sheets subjected to the image forming process, the accumulated operation time of the apparatus, the time, etc. without affecting the image forming process. The timing of cleaning the discharge member can be set accurately. Further, if the cleaning determination control means is executed while the rotation of the image carrier is stopped, the processing relating to the cleaning of the corona discharge member can be performed separately from the image forming processing, and the image forming processing may be affected. Disappear.
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail. The embodiments described below are preferable specific examples for carrying out the present invention, and thus various technical limitations are made. However, the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise specified, the present invention is not limited to these forms.
図1は、本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置1の上部には用紙排出トレイ10が設けられ、その下部には、記録部2及び給紙部3が配されている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the entire image forming apparatus according to the present invention. A
給紙部3では、給紙カセット11が配置されており、フラッパ12に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット11の右端部には、ピックアップローラ13が配置されている。フラッパ12は、積載された用紙の上面がピックアップローラ13に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ13が回転駆動すると、摩擦力により用紙が1枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。
In the
給紙された用紙は、まずフィードローラ14及びプレスローラ15により記録部2に搬送される。記録部2では、搬送された用紙に記録するために、現像器16、クリーニング機構17、コロナ帯電器18、感光体ドラム19、転写ローラ20、露光装置21及び定着ローラ22が備えられている。クリーニング機構17は、転写後の感光体ドラム19の表面に付着した残留トナーや紙粉等の異物をクリーニングローラにより捕捉して感光体ドラム19の表面を清掃する。コロナ帯電器18は、放電ワイヤからのコロナ放電により感光体ドラム19の表面を一様に帯電する。一様に帯電された感光体ドラム19に、露光装置21で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、現像器16内のトナーを感光体ドラム19に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ20は、用紙を挟んで感光体ドラム19と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム19表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ22及びプレスローラ23によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ24及びプレスローラ25の間に挟持されて用紙排出トレイ10に搬出される。
The fed paper is first conveyed to the
また、装置本体の側面には、手差し給紙機構及び反転搬送機構が設けられており、手差し給紙を行う場合には、側面カバー26を開いて給紙ローラ27に用紙を差し込むことで行われる。差し込まれた用紙は、給紙ローラ27によりフィードローラ14及びプレスローラ15に搬送されて記録動作が行われる。また、反転搬送を行う場合には、片面に記録した用紙が一旦排紙ローラ24及びプレスローラ25の間に挟持されて搬出された後排紙ローラ24を逆回転して反転搬送路に搬送して、フィードローラ28及びプレスローラ29、フィードローラ30及びプレスローラ31の2対の搬送ローラにより下方に向けて搬送する。そして、再度フィードローラ14及びプレスローラ15に搬送されてもう一方の面に記録動作が行われ、用紙の両面に記録されるようになる。
Further, a manual paper feed mechanism and a reverse conveyance mechanism are provided on the side surface of the apparatus main body, and when performing manual paper feed, the
図2は、記録部2における回路構成を示す概略図である。記録動作全体の制御を行う記録制御部40は、コロナ帯電器18の放電ワイヤ32に帯電電圧を印加する帯電電圧印加回路41、現像ローラ33及び供給ローラ34に現像電圧及び供給電圧を印加する現像電圧印加回路42、クリーニングローラ35、回収ローラ36及びスポンジ体37に所定の電圧を印加するクリーニング電圧印加回路43に制御信号を送信してそれぞれの部材の電圧制御を行う。なお、記録制御部40は、転写ローラ20や定着ローラ22等の部材の電圧制御も行うようになっているが、図2では省略している。また、記録制御部40は、画像信号に基づいて露光装置21の露光制御を行い、コロナ帯電器18により一様に帯電された感光体ドラム19の表面に静電潜像を形成する。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a circuit configuration in the
記録制御部40は、主モータ(RX)44及び副モータ(DUP)45に対して制御信号を送信して回転駆動制御を行う。主モータ44は、記録制御部40からの制御信号に基づいて、ピックアップローラ13、フィードローラ14、クリーニングローラ35、回収ローラ36、感光体ドラム19、供給ローラ34、現像ローラ33、転写ローラ20、定着ローラ22を回転駆動させる。また、排紙ローラ24は、主モータ44からの回転駆動力によりクラッチを介して用紙を排紙する方向に回転されるようになっている。副モータ45は、記録制御部40からの制御信号に基づいて、フィードローラ29及び31を回転駆動するとともに、排紙ローラ24をクラッチを介して用紙を反転搬送する方向に回転駆動する。
The
図3は、放電ワイヤ32のワイヤ清掃機構50に関する外観斜視図を示している。図3は、クリーニング機構17、コロナ帯電器18及び感光体ドラム19をユニット化したドラムユニットに関する外観斜視図であり、ワイヤ清掃機構50は、放電ワイヤ32の張設方向に平行に設けられたスクリュー搬送部材51、スクリュー搬送部材51により搬送される清掃部材52及びスクリュー搬送部材51を回転駆動する駆動機構53からなる。駆動機構53は、モータ54、モータ54の駆動をスクリュー搬送部材51に伝達する伝達ギア列55並びにモータ54及び伝達ギア列55を支持するブラケット56を備えている。
FIG. 3 shows an external perspective view of the
図4は、駆動機構53付近を放電ワイヤ32の張設方向と直交する方向から見た概略側面図である。放電ワイヤ32は、フレーム100(図では一方のみ図示されている)に張設されており、放電ワイヤ32の上方にはスクリュー搬送部材51がフレーム100に回転自在に軸支されている。スクリュー搬送部材51は、フレーム100に軸支されたスクリュー軸57の周囲に螺旋状にスクリュー羽根58が固定されている。また、スクリュー軸57の駆動機構53側には回転ギア59が固定されており、回転ギア59は伝達ギア列55と噛み合っている。清掃部材52は、放電ワイヤ32を挟持する一対のスポンジ体を保持枠60内に装着し、保持枠60にはスクリュー羽根58に嵌合する移動部材61が固定されている。また、保持枠60の側面にはクッションバネ62が取り付けられている。
FIG. 4 is a schematic side view of the vicinity of the
駆動機構53によりスクリュー搬送部材51が回転すると、スクリュー羽根58の回転により移動部材61が放電ワイヤ32の張設方向に沿って移動するようになる。そのため、保持枠60内のスポンジ体が放電ワイヤ32を摺動しながら移動するようになり、放電ワイヤ32の表面に付着した汚れがスポンジ体により拭い取られるようになって清掃される。清掃部材52が放電ワイヤ32を往復動するために、駆動機構53で予め設定された回転数だけモータを回転した後反対方向に回転して往復動するようにしてもよいし、放電ワイヤ32の端部に設けられた検知機構により清掃部材52の到達を検知して反対方向に回転して往復動するようにしてもよい。
When the
図5は、清掃部材52により放電ワイヤ32を清掃するための回路構成を示す概略図である。上述したように、清掃部材52は、放電ワイヤ32を挟持する一対のスポンジ体63a及び63bを保持する保持枠60を備えており、保持枠60に固定した移動部材61がスクリュー搬送部材51の回転により移動するようになっている。放電ワイヤ32には定電流源60が接続されており、所定の電圧が印加されて放電ワイヤ32から放電が行われる。放電ワイヤ32と感光体ドラム19との間には、グリッド64が設置されており、放電により発生したイオン流はグリッド64に引き寄せられて感光体ドラム19の表面に到達し帯電が行われる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a circuit configuration for cleaning the
放電ワイヤ32に印加される放電電圧は、定電流源70に接続された電圧検知回路71により検知される。また、グリッド64にリーク電流検知回路73を接続して放電電流を検知するようにしている。
The discharge voltage applied to the
電圧検知回路71で検知された放電電圧及びリーク電流検知回路73で検知された放電電流は記録制御部40に送信され、これらの放電検知信号に基づいて記録制御部40はモータドライバ72を駆動制御して清掃動作を行うよう制御する。記録制御部40には、定電流源70から放電ワイヤ32に電圧を印加して放電させそれに伴う放電検知信号に基づいて清掃を行うか否か判定する判定制御部46及び清掃を行うと判定された場合に清掃動作を行うとともに再度判定制御部46に判定制御させる動作制御部47を備えている。
The discharge voltage detected by the voltage detection circuit 71 and the discharge current detected by the leakage
放電ワイヤ32に汚れが付着してくると放電しにくくなるため、より高い電圧を印加する必要があり、そのため所定の閾値を設定して閾値以上の電圧値になった場合に清掃を行うようにすればよい。また、リーク電流についても放電ワイヤ32が放電しにくくなると電流値が小さくなることから、所定値以下の電流値の場合に清掃を行うようにすればよい。例えば、放電ワイヤの径が30μm〜100μmの場合、生成されるイオン流を安定して供給するためには200μA〜300μAのリーク電流値が望ましい。その場合に印加される電圧は5.5kV〜6kVとなる。こうした電流値及び電圧値を基に閾値を設定すればよい。
Since it becomes difficult to discharge when dirt is attached to the
図6は、感光体ドラムの回転処理中の放電状態で放電電圧を検知して回転停止後に清掃処理を行うフローを示している。放電が開始されると(S100)電圧検知回路61により放電電圧を検知し(S101)、放電が終了し感光体ドラムの回転停止処理が行われた(S102a、S102b)後に検知された放電電圧が所定電圧以上か否かで清掃を行うか否か判定を行う(S103)。そして、検知電圧が所定値以上である場合には清掃を行うと判定して清掃動作処理を行う(S104)。例えば、清掃部材52を数回放電ワイヤ32に摺動させて清掃動作を行う。清掃終了後再び放電ワイヤに電圧を印加して、放電開始→放電電圧検知→放電終了といった一連の処理を行い(S105a〜c)、検知電圧が所定値以上であるかを判定して清掃を行う必要があるか否か判定を行う(S106)。検知電圧が所定値以上で再度清掃が必要と判定された場合には、エラーメッセージを表示して利用者に放電ワイヤの交換を促す(S107)。ステップS103又はS106において検知電圧が所定値より低い場合にはそのまま待機処理に移行する(S111)。
FIG. 6 shows a flow for detecting the discharge voltage in the discharge state during the rotation process of the photosensitive drum and performing the cleaning process after the rotation is stopped. When the discharge is started (S100), the discharge voltage is detected by the voltage detection circuit 61 (S101), and the discharge voltage detected after the discharge is finished and the rotation of the photosensitive drum is stopped (S102a, S102b). It is determined whether or not cleaning is performed based on whether the voltage is equal to or higher than a predetermined voltage (S103). If the detected voltage is equal to or higher than the predetermined value, it is determined that cleaning is to be performed, and cleaning operation processing is performed (S104). For example, the cleaning operation is performed by sliding the cleaning
以上のように、感光体ドラムの回転処理中に放電電圧の検知のみ行い、感光体ドラムの回転停止後に清掃動作を行うようにしているので、画像形成処理に影響を与えることなく清掃を行うことができる。 As described above, only the discharge voltage is detected during the rotation process of the photosensitive drum, and the cleaning operation is performed after the rotation of the photosensitive drum is stopped. Therefore, the cleaning is performed without affecting the image forming process. Can do.
図7は、感光体ドラムの回転停止中において所定のパラメータとして設定時刻(例;午前0時)に清掃処理を行う場合のフローを示している。まず、設定時刻になったか否かチェックし(S200)、設定時刻になった場合には、感光体ドラムが回転停止中か否かチェックする(S201)。感光体ドラムが回転中の場合にはそのまま終了する。感光体ドラムが回転停止中の場合には、放電ワイヤに電圧を印加して、放電開始→放電電圧検知→放電終了といった一連の処理を行い(S202a〜c)、検知電圧が所定値以上であるか否かで清掃を行う必要があるか否か判定を行う(S203)。検知電圧が所定値以上で清掃を行うと判定されると清掃動作処理を行う(S204)。清掃動作処理では、例えば、清掃部材52を数回放電ワイヤ32に摺動させて清掃動作を行うようにする。清掃終了後再び放電ワイヤに電圧を印加して、放電開始→放電電圧検知→放電終了といった一連の処理を行い(S205a〜c)、検知電圧が所定値以上であるか否かで清掃を行う必要があるか否か判定を行う(S206)。所定値以上で再度清掃が必要と判定された場合には、エラーメッセージを表示して利用者に放電ワイヤの交換を促す(S207)。ステップS203又はS206において検知電圧が所定値より低い場合にはそのまま待機処理に移行する(S208)。
FIG. 7 shows a flow in the case where the cleaning process is performed at a set time (eg, midnight) as a predetermined parameter while the rotation of the photosensitive drum is stopped. First, it is checked whether or not the set time has been reached (S200), and if the set time has been reached, it is checked whether or not the photosensitive drum is stopped rotating (S201). If the photosensitive drum is rotating, the process ends. When the rotation of the photosensitive drum is stopped, a voltage is applied to the discharge wire to perform a series of processes such as discharge start → discharge voltage detection → discharge end (S202a to c), and the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value. It is determined whether or not cleaning is necessary (S203). When it is determined that the detection voltage is equal to or higher than the predetermined value and cleaning is performed, a cleaning operation process is performed (S204). In the cleaning operation process, for example, the cleaning operation is performed by sliding the cleaning
以上のように、感光体ドラムの回転停止中に清掃処理を行うようにすれば、画像形成処理が影響を受けることがない。また、上記の例では、設定時刻に行うようにしているが、画像形成処理した用紙の枚数をカウンタで積算しておき、カウント枚数が設定枚数になったときに行うようにしてもよい。同様に装置の稼働時間をカウントして累積時間が設定値以上になったときに行うようにすることもできる。 As described above, if the cleaning process is performed while the rotation of the photosensitive drum is stopped, the image forming process is not affected. Further, in the above example, it is performed at the set time, but it may be performed when the number of sheets subjected to image forming processing is accumulated by a counter and the counted number reaches the set number. Similarly, the operation time of the apparatus can be counted and performed when the accumulated time becomes equal to or greater than a set value.
1 画像形成装置
2 記録部
3 給紙部
17 クリーニング機構
18 コロナ帯電器
19 感光体ドラム
32 放電ワイヤ
40 記録制御部
50 ワイヤ清掃機構
DESCRIPTION OF
17 Cleaning mechanism
18 Corona charger
19 Photosensitive drum
32 discharge wire
40 Recording controller
50 Wire cleaning mechanism
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